یک کانکتور BNC 50 اهم برای سیستم های 50 اهم و یک کانکتور BNC 75 اهم برای سیستم های 75 اهم ساخته شده است. این دو همیشه از نظر مکانیکی به یکدیگر تناسب دارند - پوسته سرنیزه یکسان، بند اتصال یکسان، آرایش پین یکسان - اما از نظر الکتریکی معادل نیستند: امپدانس مشخصه ای که هر کانکتور حفظ می کند متفاوت است و کاربردهای مورد نظر متفاوت است. 50 اهم را برای تجهیزات RF، مخابرات و آزمایش انتخاب کنید. 75 اهم را برای پیوندهای ویدئویی، پخش و نظارت انتخاب کنید.
در فرکانس‌های ویدئویی باند پایه، یک اتصال BNC ناهماهنگ ممکن است فقط یک شبح ضعیف ایجاد کند. در یک فرستنده RF یا یک پیوند HD-SDI، همان اتصال VSWR را بالا می برد و الگوی چشم را می بندد. این مقاله دو نوع کانکتور را مقایسه می‌کند، نشان می‌دهد که هنگام ملاقات چه اتفاقی می‌افتد، و نحوه انتخاب قطعه مناسب را توضیح می‌دهد.
عدد امپدانس به چه معناست
عدد روی یک کانکتور BNC امپدانس مشخصه مسیر خط انتقال است که آن را حفظ می کند. یک کانکتور با امپدانس اشتباه مانند یک ناپیوستگی کوچک عمل می کند: بخشی از سیگنال عبور می کند و بخشی به سمت منبع منعکس می شود.
امپدانس مشخصه نسبت موج ولتاژ به موج جریانی است که از یک خط یکنواخت عبور می کند. با نسبت قطر هادی خارجی به قطر هادی داخلی و دی الکتریک بین آنها تنظیم می شود. طول کابل آن را تغییر نمی دهد و موقعیت سوئیچ نیز تغییر نمی کند.
چرا 50 Ω به استاندارد RF تبدیل شد
پنجاه اهم یک مصالحه است. امپدانس بهینه تئوری برای کنترل حداکثر توان نزدیک به 30 اهم و بهینه برای حداقل تضعیف نزدیک به 77 اهم است. یک سیستم 50 اهم کمی از هر دو منحنی تسلیم می شود و بهترین تعادل کلی را حفظ می کند، به همین دلیل است که بر رادیو، زیرساخت های سلولی، GPS، بک هاول وای فای و تجهیزات تست RF تسلط دارد.
چرا 75 Ω به استاندارد ویدیو تبدیل شد
هفتاد و پنج اهم نزدیک به نقطه تضعیف حداقل است، بنابراین طولانی ترین کابل را قبل از نیاز به تقویت ارائه می دهد. این ویژگی آن را به انتخاب طبیعی برای ویدیوی آنالوگ، پخش، دوربین مدار بسته و تلویزیون کابلی تبدیل کرد و این کنوانسیون به ویدیوی دیجیتال و SDI منتقل شد. یک کانکتور BNC 50 اهم در استفاده معمولی RF تقریباً 4 گیگاهرتز رتبه بندی می شود، در حالی که قطعات BNC 75 اهمی تقریباً همیشه زیر 1 گیگاهرتز استفاده می شوند، جایی که اندازه پوسته BNC هنوز تمیز رفتار می کند.
تفاوت های ساختمانی بین کانکتورهای BNC 50 Ω و 75 Ω
از نظر خارجی، دو نوع BNC یکسان به نظر می رسند و ابعاد پوسته، سرنیزه و جفت گیری یکسانی دارند. تفاوت ها در داخل هستند: هندسه دی الکتریک و تماس مرکز.
یک کانکتور کواکسیال باید نسبت هادی و محیط دی الکتریک کابلی را که به آن خاتمه می دهد حفظ کند. از آنجا که پوسته BNC استاندارد است، تماس مرکزی و عایق امپدانس را حمل می کنند. یک دوشاخه BNC 50 Ω از عایق PTFE جامد استفاده می کند و پین مرکزی آن از سطح دی الکتریک بیرون زده است تا بتوان آن را در دست گرفت. یک دوشاخه 75 Ω BNC از یک پروفیل دی الکتریک اصلاح شده استفاده می کند - اغلب با فاصله هوا یا شبکه ای - و پین مرکزی آن در زیر دماغه دی الکتریک فرو رفته است که باعث می شود قطعه ضد لمس باشد. این پین فرورفته یک طراحی عمدی از استاندارد 75 Ω BNC است، نه یک تصادف ساخت.
| مشخصه | 50 Ω BNC | 75 Ω BNC |
|---|---|---|
| امپدانس | 50 اهم | 75 اهم |
| استاندارد مرجع | MIL-STD-348، IEC 60169-8 | IEC 60169-12، EN 122190 |
| دی الکتریک | PTFE جامد | دی الکتریک فضایی یا شبکه ای |
| تماس مرکز | برآمده، قابل لمس | فرورفته، ضد لمس |
| کابل معمولی | RG-58، RG-213 | RG-59، RG-6 |
| کاربرد معمولی | RF، مخابرات، تست، GPS | ویدئو، SDI، دوربین مدار بسته، CATV |
هنگامی که کابلی را مونتاژ می کنید، قبل از اینکه کانکتور را با قطر کابل مطابقت دهید، امپدانس کانکتور را با امپدانس کابل مطابقت دهید. یک BNC 50 Ω که برای کابل انعطاف پذیر طراحی شده، روی RG-58 فشرده شده است، جامپر استاندارد RF است. یک BNC 75 Ω که روی RG-59 فشرده شده است معادل ویدیو است.
اتصالات BNC برای کابل های کواکسیال انعطاف پذیر با امپدانس منطبق این خانواده کانکتور کابل‌های انعطاف‌پذیر RG-58، RG-59 و مشابه با هندسه پین مرکزی کنترل‌شده را خاتمه می‌دهد و به حفظ امپدانس مورد نظر 50 یا 75 اهم از طریق اتصال و به حداقل رساندن انعکاس در کابل مونتاژ شده کمک می‌کند. مشاهده محصول → آیا می توانید کانکتورهای BNC 50 Ω و 75 Ω را با هم مخلوط کنید؟
شما می توانید - سرنیزه محکم قفل می شود - اما نتیجه یک مرحله امپدانس کوچک است که بخشی از سیگنال را منعکس می کند. اگر یک مسیر ویدیویی 75 Ω حاوی یک اتصال دهنده 50 Ω باشد، ضریب انعکاس در محل اتصال (75-50) ÷ (50 75) = 0.20- است: حدود 20 درصد از موج ولتاژ یک ناپیوستگی می بیند. VSWR 1.50:1 است، تلفات برگشتی نزدیک به 14 دسی بل است و حدود 4 درصد از توان به عقب باز می گردد.
| متریک | مقدار کانکتور 50 Ω در مسیر 75 Ω |
|---|---|
| ضریب بازتاب | 0.20 |
| VSWR | 1.50:1 |
| ضرر برگشتی | حدود 14 دسی بل |
| قدرت منعکس شده | 4 درصد |
اینکه آیا این اعداد مهم هستند به فرکانس و نرخ بیت بستگی دارد. در ویدیوهای باند پایه تا چند مگاهرتز، طول موج ده‌ها متر است، بنابراین عدم تطابق کانکتور به اندازه سانتی‌متر ممکن است نامرئی باشد یا به صورت یک پژواک ضعیف نشان داده شود. در پیوند HD-SDI با سرعت 1.485 گیگابیت بر ثانیه و بالاتر، همان اتصال هزینه حاشیه داده دارد و می تواند باعث از بین رفتن تصویر یا از بین رفتن قفل شود. در راه اندازی تست RF، هر آداپتور، بشکه یا کانکتور با امپدانس اشتباه، کالیبراسیون را خراب می کند. در یک زنجیره فرستنده، توان بازتابی آنچه را که مرحله خروجی می بیند تغییر می دهد و می تواند مدارهای محافظ را قطع کند.
تابلوهای ابزار دقیق و تست باید مرجع امپدانس را از برد تا کابل دست نخورده نگه دارند. یک پایه PCB 50 Ω BNC با انتقال زمین کوتاه و خوش‌شکل، این مرجع را در نقطه‌ای که سیگنال وارد یا خارج می‌شود، حفظ می‌کند.
اتصالات BNC-Mount PCB برای یکپارچگی سیگنال سطح برد BNC های مستقیم روی تخته، مرجع امپدانس را در انتقال PCB حفظ می کنند، و آنها را برای بردهای آزمایشی و ابزار دقیق در جایی که نیاز به پرتاب کوتاه و کنترل شده به مدار است، مناسب می کند. مشاهده محصول → نحوه شناسایی کانکتور BNC 50 Ω یا 75 Ω
سریع‌ترین بررسی بصری است: به جفت شدن یک دوشاخه نگاه کنید. یک پین مرکزی بیرون زده که توسط PTFE جامد احاطه شده است به معنای 50 Ω است. یک پین مرکزی فرورفته که در زیر دماغه دی الکتریک پنهان شده است به معنای 75 Ω است.
- صفحه دوشاخه: پین در معرض = 50 Ω. پین فرورفته و ضد لمس = 75 Ω.
- علامت گذاری روی بدنه و چکمه: بسیاری از قسمت ها دارای مهر "50 Ω"، "75 Ω" یا با یک سری خاص هستند. یک علامت ساده "BNC" امپدانس را ثابت نمی کند.
- روکش کابل: RG-58 و RG-213 50 Ω هستند. RG-59 و RG-6 75 Ω هستند - اما علامت گذاری روی کابل را بررسی کنید، زیرا کانکتورها را می توان روی کابل اشتباهی نصب کرد.
- اندازه‌گیری: یک بازتاب‌سنج حوزه زمان یا یک تحلیلگر شبکه زمانی که برنامه نتواند شک و تردید را تحمل کند، مقدار قطعی می‌دهد.
- آداپتورها: یک آداپتور درون نوع BNC دو کانکتور را به صورت مکانیکی جفت می کند. امپدانس را تبدیل نمی کند. استفاده از یکی فقط محل اتصال را حرکت می دهد.
قطعاتی که مهر «50/75 Ω» دارند را با شک درمان کنید. برخی از کانکتورهای ابزار هر دو رتبه بندی را دارند زیرا برای کنترل فرکانس پایین یا پیوندهای ویدیویی با نیازهای ضعیف در نظر گرفته شده اند. در یک سیستم RF پخش یا دقیق، آن نوع قطعه جایگزین مولفه واقعی 50 Ω یا 75 Ω واقعی نیست.
نحوه انتخاب امپدانس اتصال BNC مناسب
ابتدا امپدانس سیستم را تعیین کنید، سپس کابل، انتهای کانکتور و سبک نصب را برای مطابقت انتخاب کنید. امپدانس باید از درگاه تجهیزات تا انتهای کابل ثابت باشد.
- امپدانس سیستم را از برگه اطلاعات تجهیزات یا برچسب پورت شناسایی کنید. ابزارهای RF، رادیوها، گیرنده های GPS و اکثر آنتن ها 50 Ω هستند. دوربین ها، روترهای ویدئویی، مانیتورها و دنده SDI 75 Ω هستند.
- کابل با همان امپدانس را انتخاب کنید. از RG-58 یا RG-213 برای 50 Ω استفاده کنید. RG-59 یا RG-6 برای 75 Ω.
- پایانه را با کابل مطابقت دهید. کانکتورهای چین دار مناسب تولید حجم، انواع گیره و لحیم کاری مناسب تعمیر میدانی. هرگز بدنه کانکتوری که برای یک قطر کابل طراحی شده است را به دیگری فشار ندهید.
- سبک نصب را انتخاب کنید. کانکتورهای کابل انعطاف‌پذیر باعث می‌شوند جامپرها، کانکتورهای دیواری به پانل‌ها و شاسی خاتمه می‌دهند، کانکتورهای PCB روی تخته‌های مدار قرار می‌گیرند، و کانکتورهای فلنج به یک سطح صاف می‌پیچند.
- اگر فرکانس زیاد است یا زمان اجرا طولانی است، مشخصات VSWR یا بازگشت ضرر را بررسی کنید. برای کار RF 50 Ω، یک VSWR 1.30:1 در فرکانس کاری یک هدف معقول است. برای ویدیو، کانکتور باید 75 Ω با محدودیت فرکانس صریح را نشان دهد.
اگر بین BNC و سایر خانواده ها تصمیم می گیرید، راهنمای انتخاب کانکتور کواکسیال RF توضیح می دهد که چگونه BNC با TNC، N، SMA، و سری های مرتبط مقایسه می شود و کدام پارامترهای الکتریکی بیشترین اهمیت را دارند.
در جایی که کابل وارد شاسی می شود، از کانکتور نصب بر روی دیوار استفاده کنید تا محافظ مستقیماً به پانل بچسبد و کابل به صورت مکانیکی آزاد شود. این انتقال امپدانس را کوتاه نگه می دارد و از فشار بر روی لحیم کاری یا نقطه چین جلوگیری می کند.
اتصالات BNC برای شاسی و پنل BNC های پانل تک حفره ای سپر را مستقیماً به شاسی می چسبانند و باعث کاهش فشار مکانیکی و یک ورودی فشرده می شود که مسیر امپدانس را هنگام عبور کابل ها از دیواره های محفظه کوتاه نگه می دارد. مشاهده محصول → سوالات متداول
آیا یک BNC 50 Ω از نظر فیزیکی با یک BNC 75 Ω سازگار است؟
بله. قطر پوسته، سرنیزه و قطر پین مرکزی یکسان است، بنابراین یک دوشاخه 50 Ω محکم در جک 75 Ω قفل می شود و بالعکس. سازگاری فقط مکانیکی است. امپدانس الکتریکی هنوز متفاوت است.
آیا مخلوط کردن کانکتورهای BNC 50 Ω و 75 Ω می تواند به تجهیزات آسیب برساند؟
نه مستقیم. محل اتصال چند درصد از قدرت سیگنال را منعکس می کند که معمولاً توسط کابل و کانکتورها جذب می شود. خطرات عملی کاهش حاشیه ویدیو، خطاهای کالیبراسیون RF، و خاموش شدن حفاظت VSWR فرستنده در لینک های پرقدرت است.
چگونه می توانم بفهمم کابل من 50 Ω است یا 75 Ω؟
علامت ژاکت را در صورت خوانا بخوانید: RG-58 و RG-213 50 Ω هستند. RG-59 و RG-6 75 Ω هستند. هنگامی که علامت گذاری وجود ندارد، هندسه رابط را بررسی کنید یا اگر برنامه به بودجه امپدانس نیاز دارد، خط را اندازه بگیرید.
چرا پین مرکزی 75 Ω BNC فرو رفته است؟
کنتاکت مرکزی توکار و ضد لمس بخشی از طراحی 75 Ω BNC است. در حین وصله کردن قفسه های پخش یا ویدیو از لمس پین زنده توسط کاربر جلوگیری می کند و احتمال اتصال تصادفی به پوسته را کاهش می دهد.
آیا برای ویدیوی SDI به کانکتورهای BNC 75 Ω نیاز دارم؟
بله. SDI یک انتها به انتها استاندارد 75 Ω است. یک کانکتور 50 Ω که در هر نقطه ای از مسیر قرار داده شده است، بازتابی را در نرخ داده سریال اضافه می کند. وصله‌های آزمایشی کوتاه ممکن است بگذرند، اما پیوندهای تولید باید همه 75 Ω. باقی بمانند
